高二化學氨的合成以及侯氏制堿法

1、優(yōu)秀學習資料歡迎下載專題二從自然資源到化學品課程標準要求1. 了解我國主要生產資源、基本化工產品的主要種類和發(fā)展概況。2. 了解合成氨的主要反應原理、原料、重要設備、流程和意義，認識催化劑的研制對促進化學工業(yè)發(fā)展的重大意義。3. 用碳酸氫銨和食鹽制備碳酸鈉，了解氯堿工業(yè)的資料。教學內容增減建議淡化合成氨的化學原理講述，主要培養(yǎng)分析流程和裝置圖的能力，利用原料氣的獲得，強化反應方程式的書寫；增加候氏制堿法的講述。課時安排第一單元用課時；第二單元課時，第三單元課時。復習課時。共課時第一單元氨的合成以及候氏制堿法（、課時）知識回顧1. 從平衡的速率角度思考如何選擇合成氨氣的條件？2. 合成氨氣的溫度

2、選擇為什么選擇攝氏度左右3. 為什么工業(yè)制硫酸中選擇常壓，而工業(yè)合成氨氣選擇高壓？4. 工業(yè)設計考慮的因素有哪些？知識學習1. 觀察課本工業(yè)合成氨的流程圖思考如何及時分離出氨氣？原理是什么？2. 循環(huán)設計的目的是什么？如何實現(xiàn)循環(huán)？3. 原料氣氮氣的得到的途徑你可以設計出哪些？你認為可行的方法是什么？能否直接利用空氣？理由是什么？5. 你有幾種方法得到氫氣？你認為可行的研究方向為？利用水和煤得到氫氣是普遍采用的方法請寫出化學方程式，從實驗的角度思考如何得到純凈的氫氣？8. 請觀察課本合成氨塔， 思考合成氨氣塔的設計的意圖， 為什么采用四層催化劑？熱交換器的作用是什么？冷激氣的設計思路是什么？1

3、0. 合成的氨氣配水使用是一種肥料，為什么還要轉化為銨鹽或尿素？后者的好處是什么？14. 候氏制堿法的原理為： ， ，利用濃氨水、碳酸鈣、鹽酸、硝石灰、氯化銨、食鹽為原料生產碳酸氫鈉，并設計食鹽測量所得產品中食鹽的含量習題鞏固：1、利用天然氣合成氨的工藝流程示意如下：優(yōu)秀學習資料歡迎下載依據(jù)上述流程，完成下列填空：（ 1）天然氣脫硫時的化學方程式是（ 2）n mol CH4 經一次轉化后產生 CO 0.9n mol、產生 H2mol（用含 n的代數(shù)式表示）（ 3）K2CO3（ aq）和 CO2反應在加壓下進行，加壓的理論依據(jù)是（多選扣分）（ a）相似相溶原理（ b）勒沙特列原理（ c）酸堿中和

4、原理（ 4）由 KHCO3分解得到的 CO2可以用于（寫出 CO2的一種重要用途） 。（ 5）整個流程有三處循環(huán)，一是 Fe(OH)3循環(huán)，二是 K2CO3（ aq）循環(huán)，請在上述流程圖中標出第三處循環(huán)（循環(huán)方向、循環(huán)物質） 。、合成氨原料可以由天然氣制取。其主要反應為：CH4（ g） H2O（ g） CO（ g） 3H2（ g）（ 1）1m 3（標準狀況） CH4按上式完全反應，產生 H2mol 。（ 2） CH4和 O2的反應為： 2CH4（ g） O2（g） 2CO（g） 4H2（ g）設 CH4同時和 H2O（ g）及 O2（g）反應。 1m 3（標準狀況） CH4按上述兩式完全反應，

5、產物氣體的體積 V（標準狀況）為。（ 3）CH4和H2O（g）及富氧空氣（ O2含量較高，不同富氧空氣氧氣含量不同）混合反應，產物氣體組成如下表：氣體COH2N2O2體積（ L）2560152.5計算該富氧空氣中 O2和 N2的體積比 V（ O2） V（N2）。（4）若 CH4 和H2O（g）及富氧空氣混合反應的產物中，2） V（N2） 31 （合成V（ H氨反應的最佳比） ，則反應中的 H2O（g）和富氧空氣的體積比為何值?在合成氨時， 將 1體積氮氣和 3體積氫氣混合后通過合成塔中催化劑，若從塔中導出的混合氣體中，氨氣的體積分數(shù)為12%，求 N2和H2的體積分數(shù)各為多少 ?、實驗室用氨氧化

6、制取NO2氣體，可將下圖中 A， B，C三部分儀器直接相連來實現(xiàn)。優(yōu)秀學習資料歡迎下載按上述裝置制 NO2時，在錐形瓶中常常觀察到白色煙霧，試在方框I和 II中分別出所需儀器，并在儀器中裝入適當藥品，能使錐形瓶中出現(xiàn)明顯的紅棕色NO2氣體。（ 1）在錐形瓶中出現(xiàn)白色煙霧的原因是 _（ 2）現(xiàn)代工業(yè)生產硝酸，最主要的一個設備是 _制得 HNO3的一般濃度為 50%，若要制得更濃的 HNO3，可用 _作吸水劑，再經 _即可得到 96%以上的濃HNO3 .工業(yè)生產的純堿常含有少量的 NaCl等雜質圖 2-3是測定產品中 Na2CO3質量分數(shù)的實驗裝置操作步驟有：A在干燥管內填滿堿石灰，質量為mgB取

7、 ng樣品裝入廣口瓶中C檢查裝置氣密性D關閉止水夾E打開止水夾F緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管質量為WgG緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止H緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘(1)正確的操作順序是(填符號 )：C _ E _ D_G_ F(2)步驟 F中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，鼓入空氣的目的是_，裝置甲的作用是_，裝置乙的作用是_(3)計算溶液中 Na2CO3的質量分數(shù)的計算式是_(4)若去掉裝置甲， 測定結果會 _，若去掉裝置乙， 測定結果會 _(填“偏大 ”、“偏小 ”或 “無影響 ”)、我國化學侯德榜（右圖）改革國外的純堿生產工藝，生產流程可簡要表示如下：(1)上述生產純堿的方法稱，副產品的一種用途為。

8、(2)沉淀池中發(fā)生的化學反應方程式是。(3)寫出上述流程中 X物質的分子式。(4)使原料氯化鈉的利用率從 70%提高到 90%以上，主要是設計了（填上述流程中的編號）的循環(huán)。從沉淀池中取出沉淀的操作是。(5)為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加。(6)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品，通氨氣的作用有。(a) 增大 NH4+的濃度，使 NH4Cl更多地析出(b) 使 NaHCO3更多地析出(c) 使NaHCO3轉化為 Na2CO3，提高析出的 NH4Cl純度、根據(jù)侯德榜制堿法原理并參考下表的數(shù)據(jù)，實驗室制備純堿Na2CO3 的主要步驟是：將配制好的飽和

9、NaCl溶液倒入燒杯中加熱，控制溫度在3035 ，攪拌下分批加入研細的優(yōu)秀學習資料歡迎下載NH4HCO3固體，加料完畢后，繼續(xù)保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO3晶體。用少量蒸餾水洗滌除去雜質，抽干后，轉入蒸發(fā)皿中，灼燒2小時，制得 Na2CO3固體。四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）表0102030405060100NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO6.98.19.611.112.714.516.43NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3 35 NH4

10、 HCO3會有分解請回答：（ 1）反應溫度控制在30 35，是因為若高于 35，則，若低于 30，則；為控制此溫度范圍，采取的加熱方法為。（ 2）加料完畢后，繼續(xù)保溫 30分鐘，目的是。靜置后只析出 NaHCO3晶體的原因是。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去雜質（以化學式表示） 。（ 3）過濾所得的母液中含有（以化學式表示），需加入，并作進一步處理，使NaCl溶液循環(huán)使用，同時可回收NH4Cl。（ 4）測試純堿產品中 NaHCO3含量的方法是：準確稱取純堿樣品 W g，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加 12滴酚酞指示劑，用物質的量濃度為 c(mol/L) 的 HCl溶液滴定至溶液由紅色到無

11、色（指示 CO3 2 H HCO3 反應的終點），所用 HCl溶液體積為 V1 mL，再加 1 2滴甲基橙指示劑， 繼續(xù)用 HCl溶液滴定至溶液由黃變橙， 所用 HCl溶液總體積為 V2 mL。寫出純堿樣品中 NaHCO3質量分數(shù)的計算式： NaHCO3（）、下圖中能驗證氯化鈉溶液（含酚酞）電解產物的裝置是、航天飛行器座艙內空氣更新過程如圖所示：（ 1）是 CO2和H2的反應裝置，該反應的化學方程式（ 2）從裝置，可看出， O2的來源是 CO2和H2O，宇航員每天消耗 28mol O2 ，呼出23 mol CO2，則宇航員每天呼出的氣體中含H2Omol 。（ 3）以下是另一種將CO2轉化為 O

12、2的實驗設想其中，由 MgCl2· 6H2O制取無水 MgCl2的部分裝置（鐵架臺、酒精燈已略）如下：優(yōu)秀學習資料歡迎下載上圖中，裝置 a由、雙孔塞和導管組成循環(huán)物質甲的名稱是制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進行，原因是裝置 b中填充的物質可能是（填入編號）c.硅膠f.堿石灰g. 無水氯化鈣h.濃硫酸設計 d裝置要注意防止倒吸，請在方框中畫出d裝置的簡圖，并要求與裝置c的出口處相連（鐵架臺不必畫出） 。、I. 合成氨工業(yè)對化學的國防工業(yè)具有重要意義。寫出氨的兩種重要用途。II. 實驗室制備氨氣，下列方法中適宜選用的是。 固態(tài)氯化銨加熱分解 固體氫氧化鈉中滴加濃氨水 氯化銨溶液與

13、氫氧化鈉溶液共熱 固態(tài)氯化銨與氫氧化鈣混合加熱III. 為了在實驗室利用工業(yè)原料制備少量氨氣，有人設計了如下裝置（圖中夾持裝置均已略去）。實驗操作 檢查實驗裝置的氣密性后，關閉彈簧夾a、 b、 c、 d、 e。在 A中加入鋅粒，向長頸漏斗注入一定量稀硫酸。打開彈簧夾c、 d、 e，則 A中有氫氣發(fā)生。在F出口處收集氫氣并檢驗其純度。 關閉彈簧夾 c，取下截去底部的細口瓶C，打開彈簧夾 a，將氫氣經導管B驗純后點燃，然后立即罩上無底細口瓶 C，塞緊瓶塞，如圖所示。氫氣繼續(xù)在瓶內燃燒，幾分鐘后火焰熄滅。 用酒精燈加熱反應管 E，繼續(xù)通氫氣，待無底細口瓶 C內水位下降到液面保持不變時，打開彈簧夾 b，無底細口瓶 C內氣體經 D進入反應管 E，片刻后 F中的溶液變紅?；卮鹣铝袉栴}：（1）檢驗氫氣純度的目的是。（2）C瓶內水位下降到液面保持不變時，A裝置內發(fā)生的現(xiàn)象是，防止了實驗裝置中壓強過大。此時再打開彈簧夾b的原因是，C瓶內氣體優(yōu)秀學習資料歡迎下載的成份是。（ 3）在步驟中，先加熱鐵觸媒的